Снимок образца вулканизированного каучука
Исходя из открытых Бутлеровым законов строения сложных веществ, исследователь мог представить себе, что длинная нитевидная молекула со свойствами каучука необязательно должна быть построена из молекул изопрена. Это предположение вскоре нашло подтверждение в работах русского ученого Кондакова, наблюдавшего в 1900 году превращение диметилбутадиена — вещества, сходного по строению с изопреном — в «каучукоподобный материал». Эти наблюдения показали возможность синтетического получения каучука. Работы Кондакова, однако, не получили развития в дореволюционной России. Попытки осуществить этот процесс в промышленном масштабе в Германии во время первой мировой войны также окончились неудачей из-за отсутствия ясных представлений о природе химической реакции, приводившей к образованию продуктов со свойствами каучука.
В России этому вопросу была посвящена значительная часть работ Бутлерова и особенно его ученика Фаворского. Они разработали основы учения о полимеризации — химическом процессе, в котором происходит соединение значительного числа (молекул исходного вещества, например изопрена, в одну большую нитевидную каучукоподобную молекулу. В 1906 году Фаворский разработал метод получения изопрена и указал способ получения из него каучука.